Дом Учителя Уральского федерального округа. XI Международная Олимпиада по основам наук. Второй этап. Премьер лига

Дом Учителя Уральского федерального округа

XI Международная Олимпиада по основам наук

Второй этап. Премьер лига

Научный руководитель проекта по физике: , доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей и молекулярной физики Уральского федерального университета имени первого Президента России , г. Екатеринбург

Автор-составитель заданий: , кандидат физико-математических наук, г. Екатеринбург

Рецензент проекта по физике: , кандидат физико-математических наук, доцент кафедры общей и молекулярной физики Уральского федерального университета имени первого Президента России , г. Екатеринбург

Физика 10 класс

Проводится в честь Гуревича Сергея Юрьевича

Время выполнения работы 1 час 15 минут

__________  _______  _________  ___________  ________  __________  ______________

Фамилия  Имя  Отчество  Нас. Пункт  Область  ОУ №  Код участника

Таблица ответов

Задание	1	2	3	4	5
Задание	6
Задание	7
Задание	8
Задание	9
Задание	10
Задание	11	1	2	3	4	5
Задание	12	1	2	3	4	5
Задание	13	1	2	3	4	5
Задание	14	1	2	3	4	5
Задание	15	1	2	3	4	5
Задание	16
Задание	17
Задание	18
Задание	19
Задание	20
Задание	21
Задание	22
Задание	23
Задание	24
Задание	25

Инструкция по выполнению работы

Работа состоит из 4 частей и включает 25 заданий.

Часть 1 состоит из 5 заданий (1-5), оцениваемых в 1 балл. В данных заданиях необходимо выбрать один правильный ответ из четырех предложенных.

Часть 2 состоит из 5 заданий (6-10), оцениваемых в 3 балла. В данных заданиях необходимо выбрать три правильных ответа из шести предложенных.

Часть 3 состоит из 10 заданий (11-20), оцениваемых в 5 баллов, из которых: 5 заданий (11-15) – на установление соответствия и 5 заданий (16-20) – на последовательность. В заданиях 11-15 необходимо установить соответствие между содержанием первого и второго столбцов. В заданиях 16-20 – нужно установить правильную последовательность.

Часть 4 состоит из 5 наиболее сложных заданий (21-25) открытого типа, оцениваемых в 6 баллов.

Баллы, полученные вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь выполнить как можно больше заданий и набрать наибольшее количество баллов. Внимательно прочитайте каждое задание и проанализируйте все варианты предложенных ответов. Постарайтесь выполнять задания в том порядке, в котором они даны. Для экономии времени пропускайте задание, которое не удается выполнить сразу, и переходите к следующему. К пропущенному заданию вы сможете вернуться после выполнения всей работы, если останется время.

В случае выполнения заданий на бумажном носителе, заносите ответы в специальную таблицу ответов.

Желаем удачи!

Ниже приведены справочные данные, которые могут вам понадобиться при выполнении заданий

постоянная g

g = 10 Н/кг

Первая часть. Задания, оцениваемые в 1 балл.

В заданиях 1-5 выберите один правильный ответ из четырех предложенных и укажите его номер в таблице ответов.

1. Материальная точка начала движение с постоянной по модулю скоростью 1 м/с из точки А, являющейся вершиной квадрата АВСD со стороной 10 см. Чему равно перемещение точки за t = 0,5 с? 1) 0 см 2) 10 см 3) 40 см 4) 50 см

2. Как направлена сила, которая действует на проводник с током, внесенный в магнитное поле (см. рисунок)?

1) вправо 2) влево 3) вверх 4) вниз
3. На диаграмме показана зависимость давления от массы тел, производимых его. Какой точке соответствует тело, имеющее наибольшую плошадь опоры? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4

4. Сопротивление медной проволоки равно 8 Ом. Каким будет сопротивление такой же проволоки, длина которой в два раза больше?

1) 2 Ом

2) 4 Ом

3) 8 Ом

4) 16 Ом

5. Какому из нижеприведенных моментов времени соответствует фаза колебаний р/2?

1) T/8

2) T/4

3) T/2

4) T

Вторая часть. Задания, оцениваемые в 3 балла.

В заданиях 6-10 выберите три правильных ответа из шести предложенных и укажите их номера в таблице ответов.

6. Под действием силы тело массой m = 1 т изменяет свою скорость так, как показано на рисунке. Какие из нижеприведенных утверждений являются верными?

1) сила, действующая на тело, меняется со временем 2) на тело действует постоянная сила 3) сила равна 1,5 кН 4) сила равна 2,25 кН 5) работа силы за две секунды с начала движения равна –13,5 кДж 6) работа силы за две секунды с начала движения равна 13,5 кДж

7. Какие из нижеприведенных утверждений о внутренней энергии тела являются верными?

1) внутренняя энергия зависит от температуры тела

2) внутренняя энергия зависит от положения тела относительно других тел

3) внутренняя энергия не зависит от агрегатного состояния тела

4) если тело совершает работу, то его внутренняя энергия уменьшается

5) если над телом совершается работа, то его внутренняя энергия увеличивается

6) при увеличении кинетической энергии тела его внутренняя энергия увеличивается

8. Какие из нижеприведенных утверждений являются верными?

1) импульс – векторная величина

2) сила, под действием которой тело изменяет свою скорость, всегда сонаправлена с направлением начальной скорости

3) импульс силы всегда сонаправлен с изменением скорости

4) при движении по окружности изменение импульса тела за половину периода равно нулю

5) при движении тела по окружности с постоянной по модулю скоростью изменение его импульса за два периода равно нулю

6) закон сохранения импулься справедлив только для абсолютно упругих соударений тел

9. Груз, подвешенный на пружине, совершает свободные колебания между точками 1 и 3 (см. рисунок). Какие из нижеприведенных утверждений являются верными?

1) в точках 1 и 3 равнодействующая сил, действующих на груз, равна нулю 2) в точке 2 равнодействующая сил, действующих на груз, равна нулю 3) в точках 1 и 3 скорость маятника равна нулю 4) в точке 2 скорость маятника равна нулю 5) в точках 1 и 3 ускорение маятника равно нулю 6) в точке 2 ускорение маятника равно нулю

10. На рисунке изображена электрическая цепь. Сопротивление каждого резистора R = 2 Ом. Напряжение U = 6 В. Проанализируйте нижеприведенные утверждения. Какие из них являются верными?

1) сопротивление цепи равно 1,5 Ом 2) сопротивление цепи равно 1,2 Ом 3) показания амперметра равны 5 А 4) показания амперметра равны 6,7 А 5) сила тока через каждый резистор одинакова 6) напряжения на резисторах не одинаковы

Третья часть. Задания, оцениваемые в 5 баллов.

В заданиях 11-15 установите соответствие между содержанием первого и второго столбцов. Впишите в таблицу ответы так, чтобы буква из второго столбца соответствовала номеру первого столбца.

11. Для равномерного подъема груза массой m = 5 кг по наклонной плоскости была приложена сила F = 50 Н. Высота наклонной плоскости 1 м, длина 2 м. Определите, чему равны величины из левого столбца. Все величины измеряются в СИ. Буквы в ответе могут повторяться или совсем не использоваться.

1) полезная работа при подъеме тела	A) –50
2) работа силы тяжести при подъеме тела	B) 0
3) изменение потенциальной энергии тела относительно начального уровня (уровня Земли)	C) 50
4) работа силы F	D) 75
5) КПД наклонной плоскости (в %)	E) 100

12. Материальная точка движется по закону x(t) = 3t – t2. Определите, чему равны величины из левого столбца. Все величины измеряются в СИ. Буквы в ответе могут повторяться или совсем не использоваться.

1) начальная координата точки x0	А) –2
2) проекция начальной скорости точки v0x	B) 0
3) проекция ускорения точки ax	C) 1,5
4) в какой момент времени после начала движения координата точки х равна нулю	D) 2
5) в какой момент времени после начала движения проекция скорости vx равна нулю	Е) 3

13. Проанализируйте утверждения из левого столбца. Какие из них являются верными, а какие – нет?

1) магнитное поле создается движущимися электрическими зарядами	A) верно
2) впервые доказал, что вокруг проводника с током существует магнитное поле	B) неверно
3) направление силы Ампера можно определить с помощью правила правого буравчика
4) магнитная стрелка компаса устанавливается перпендикулярно магнитным линиям магнитного поля Земли
5) магнитные линии магнитного поля Земли направлены от северного географического полюса к южному географическому полюсу

14. На рисунке представлен график зависимости смещения от времени для тела, совершающего гармонические колебания. Определите, чему равны величины из левого столбца. Все величины измеряются в СИ.

1) период колебания T	A) 0
2) частота колебания н	B) 0,02
3) угловая частота колебания щ	C) 0,5
4) амплитуда колебаний xmax	D) 2
5) смещение тела в момент времени t = T/2	E) р

15. На рисунке приведена зависимость проекции силы, действующей на тело, от времени. Проанализируйте утверждения из левого столбца. Какие из них являются верными, а какие – нет?

1) скорость тела возрастает в промежуток времени 0-5 с	A) верно
2) скорость тела убывает в промежуток времени 5-10 с	B) неверно
3) скорость тела постоянна в промежутки времени 0-5 с и 5-15 с
4) ускорение тела постоянно в промежуток времени 0-5 с
5) ускорение тела постоянно в промежуток времени 5-15 с

В заданиях 16-20 установите правильную последовательность. Запишите в таблицу номера выбранных ответов в установленной последовательности (например, 45123).

16. На рисунке показана зависимость изменения количества теплоты от времени для пяти тел при теплообмене с окружающей средой. Расположите номера тел в порядке убывания модуля скорости теплообмена этих тел с окружающейся средой:

17. На рисунке представлена зависимость ускорения свободного падения g от плотности с для пяти планет. Расположите номера планет в порядке возрастания их радиусов:

18. Расположите в хронологическом порядке факты из биографии Сергея Юрьевича Гуревича:

1) избрание академиком Нью-Йоркской академии наук

2) назначение на должность проректора по учебной работе Южно-Уральского государственного университета

3) награждение орденом Дружбы

4) первое назначение на должность заведующего кафедрой общей и экспериментальной физики Южно-Уральского государственного университета

5) защита докторской диссертации

19. Ученик проводил измерения величины упругой деформации различных пружин (Дx) в зависимости от коэффициента упругости (жесткости) k. В процессе измерений были получены следующие результаты (см. таблицу). Расположите номера измерений в порядке возрастания потенциальной энергии пружины:

№ опыта	Коэффициент упругости (жесткости) пружины, Н/м	Деформация пружины, см
1	20	40
2	100	10
3	300	10
4	1000	20
5	2000	5

20. Расположите в хронологическом порядке знаменательные даты в области электродинамики:

1) опыт по обнаружению связи между электрическими и магнитными явлениями ()

2) закон Ома (Г. Ом)

3) явление электромагнитной индукции (М. Фарадей)

4) первый в мире химический источник тока (А. Вольта)

5) теория животного электричества (Л. Гальвани)

Четвертая часть. Задания, оцениваемые в 6 баллов.

В заданиях 21-25 ответ записывается в таблицу ответов, начиная с первой клеточки. Каждую цифру или символ пишите в отдельной клетке. При записи ответов пробелы не используются. Расчетные значения записываются без единиц измерения. Десятичная дробь заносится через запятую.

21. Тело некоторой массы движется по траектории, указанной на рисунке, с постоянной по модулю скоростью. Чему равно ускорение в точке В, если перегрузки данного тела в точках А и С отличаются друг от друга в три раза? Радиусы кривизны выпуклой и вогнутой поверхностей одинаковы. Ответ выразите в м/c2 и запишите в таблицу только числовое значение.

22. На рисунке представлен график теплообмена трех тел. Определите установившуюся температуру в системе, если масса наиболее нагретого тела равна 1 кг и его удельная теплоёмкость равна 2000 Дж/(кг∙0С). Ответ выразите в 0С и запишите в таблицу только числовое значение.

23. Линза создаёт изображение предмета с увеличением 0,5. Определите увеличение данного предмета, если, не меняя расстояние между предметом и линзой, заменить данную линзу на рассеивающую с тем же фокусным расстоянием. Десятичная дробь записывается через запятую.

24. Сила тока, текущего через проводник с сопротивлением R2 = 2 Ом, равна I2 = 6 А (см. рисунок). Сопротивления двух других проводников равны R1 = 4,8 Ом и R3 = 3,0 Ом. Чему равна суммарная мощность, потребляемая всеми проводниками? Ответ выразите в ваттах (Вт) и запишите в таблицу только числовое значение.

25. Пуля массой m = 10 г подлетает к доске толщиной d = 4 см со скоростью v1 = 600 м/с и, пробив доску, вылетает из нее со скоростью v2 = 400 м/с. Чему равен модуль средней силы <Fc> сопротивления доски? Ответ выразите в килоньютонах (кН) и запишите в таблицу только числовое значение.